المساهمة البريطانية في مشروع مانهاتن

في يوليو 1940، عرضت بريطانيا على الولايات المتحدة الوصول إلى أبحاثها العلمية، ^{[ 14 ]} وقدم جون كوكروفت، من بعثة تيزارد ، إحاطة للعلماء الأمريكيين حول التطورات البريطانية. واكتشف أن المشروع الأمريكي كان أصغر من المشروع البريطاني، وأقل تقدماً. ^{[ 11 ]} وكجزء من التبادل العلمي، نُقلت نتائج لجنة مود إلى الولايات المتحدة. سافر أوليفانت، أحد أعضاء لجنة مود، إلى الولايات المتحدة في أواخر أغسطس 1941، واكتشف أن معلومات حيوية لم تصل إلى كبار الفيزيائيين الأمريكيين. التقى بلجنة اليورانيوم، وزار بيركلي، كاليفورنيا ، حيث تحدث بإقناع إلى إرنست أو. لورانس ، الذي أعجب به لدرجة أنه بدأ أبحاثه الخاصة في اليورانيوم في مختبر بيركلي للإشعاع . بدوره، تحدث لورانس إلى جيمس ب. كونانت ، وآرثر هـ. كومبتون، وجورج ب. بيجرام . تكللت مهمة أوليفانت بالنجاح. أدرك كبار الفيزيائيين الأمريكيين القوة المحتملة للقنبلة الذرية. ^{[ 15 ] [ 16 ]} وبناءً على البيانات البريطانية، قدم فانيفار بوش ، مدير مكتب البحث والتطوير العلمي (OSRD)، إحاطة للرئيس روزفلت ونائبه هنري أ. والاس في اجتماع بالبيت الأبيض في 9 أكتوبر 1941. ^{[ 17 ]}

تبادل البريطانيون والأمريكيون المعلومات النووية، لكنهم لم يوحدوا جهودهم في البداية. ولم يرد المسؤولون البريطانيون على عرضٍ قدّمه بوش وكونانت في أغسطس/آب 1941 لإنشاء مشروع بريطاني أمريكي مشترك. ^{[ 18 ]} وفي نوفمبر/تشرين الثاني 1941، أثار فريدريك إل. هوفد ، رئيس مكتب الاتصال التابع لمكتب البحث والتطوير في لندن، مسألة التعاون وتبادل المعلومات مع أندرسون واللورد تشيرويل ، اللذين رفضا، ظاهريًا بسبب مخاوف تتعلق بالأمن الأمريكي. ومن المفارقات أن المشروع البريطاني نفسه كان قد تم اختراقه بالفعل من قبل جواسيس ذريين لصالح الاتحاد السوفيتي . ^{[ 19 ]}

ومع ذلك، لم تكن المملكة المتحدة تمتلك القوى العاملة أو الموارد التي تمتلكها الولايات المتحدة، وعلى الرغم من بدايتها المبكرة والواعدة، تخلفت شركة تيوب ألويز عن نظيرتها الأمريكية وتفوقت عليها بشكل كبير. ^{[ 20 ]} كانت بريطانيا تنفق حوالي 430 ألف جنيه إسترليني سنويًا على البحث والتطوير، وكانت شركة متروبوليتان-فيكرز تبني وحدات الانتشار الغازي لتخصيب اليورانيوم بقيمة 150 ألف جنيه إسترليني؛ لكن مشروع مانهاتن كان ينفق 8.75 مليون جنيه إسترليني على البحث والتطوير، وقد أبرم عقود بناء بقيمة 100 مليون جنيه إسترليني بسعر الصرف الثابت في زمن الحرب وهو أربعة دولارات للجنيه الإسترليني. ^{[ 21 ]} في 30 يوليو 1942، نصح أندرسون رئيس وزراء المملكة المتحدة ، ونستون تشرشل ، قائلاً: "علينا أن نواجه حقيقة أن  ... عملنا الرائد  ... أصبح رصيدًا متضائلًا، وأنه ما لم نستثمره بسرعة، فسوف نتخلف عن الركب. لدينا الآن مساهمة حقيقية نقدمها في عملية الاندماج. قريبًا لن يتبقى لنا إلا القليل أو لا شيء." ^{[ 22 ]}

بحلول ذلك الوقت، انقلبت مواقف البلدين رأسًا على عقب عما كانت عليه في عام 1941. ^{[ 22 ]} فقد ساور الأمريكيين الشك بأن البريطانيين يسعون إلى تحقيق مكاسب تجارية بعد الحرب، ^{[ 23 ]} ورغب العميد ليزلي ر. غروفز الابن ، الذي تولى قيادة مشروع مانهاتن في 23 سبتمبر 1942، ^{[ 24 ]} في تشديد الإجراءات الأمنية بسياسة تجزئة صارمة مماثلة لتلك التي فرضها البريطانيون على الرادار. ^{[ 25 ]} وقرر المسؤولون الأمريكيون أن الولايات المتحدة لم تعد بحاجة إلى مساعدة خارجية. ورأى وزير الحرب ، هنري ل. ستيمسون ، أنه بما أن الولايات المتحدة تقوم بـ "تسعين بالمائة من العمل" على القنبلة، فسيكون من "الأفضل لنا أن نمضي قدمًا في الوقت الراهن دون مشاركة أي شيء أكثر مما نستطيع تقديمه من مساعدة". ^{[ 26 ]} وفي ديسمبر 1942، وافق روزفلت على تقييد تدفق المعلومات بما يمكن لبريطانيا استخدامه خلال الحرب، حتى لو أدى ذلك إلى إبطاء المشروع الأمريكي. ^{[ 26 ]} رداً على ذلك، توقف البريطانيون عن إرسال المعلومات والعلماء إلى أمريكا، ثم أوقف الأمريكيون جميع عمليات تبادل المعلومات. ^{[ 27 ]}

درس البريطانيون كيفية إنتاج قنبلة نووية دون مساعدة أمريكية. وقُدِّرت تكلفة إنشاء محطة إنتاج اليورانيوم بتقنية الانتشار الغازي، لإنتاج كيلوغرام واحد (2.2 رطل) من اليورانيوم المستخدم في الأسلحة يوميًا، بما يصل إلى 3 ملايين جنيه إسترليني في البحث والتطوير، وما يصل إلى 50 مليون جنيه إسترليني لبنائها في بريطانيا زمن الحرب. أما بناء مفاعل نووي لإنتاج كيلوغرام واحد (2.2 رطل) من البلوتونيوم يوميًا، فكان سيتطلب بناءه في كندا، ويستغرق بناؤه ما يصل إلى خمس سنوات بتكلفة 5 ملايين جنيه إسترليني. كما يتطلب المشروع مرافق لإنتاج الماء الثقيل اللازم للمفاعل بتكلفة تتراوح بين 5 ملايين و10 ملايين جنيه إسترليني، ومرافق لإنتاج معدن اليورانيوم بتكلفة 1.5 مليون جنيه إسترليني. كان المشروع بحاجة إلى أولوية قصوى، إذ قُدِّر أنه يتطلب 20,000 عامل، كثير منهم من ذوي المهارات العالية، و500,000 طن من الصلب، و500,000 كيلوواط من الكهرباء. وكان من المحتم أن يُعطِّل المشروع مشاريع أخرى متعلقة بالحرب، ومن غير المرجح أن يكون جاهزًا في الوقت المناسب للتأثير على نتيجة الحرب في أوروبا . وكان الرد بالإجماع أنه قبل الشروع في هذا المشروع، ينبغي بذل جهد آخر للحصول على التعاون الأمريكي. ^{[ 28 ]}   

بحلول مارس 1943، قرر كونانت أن المساعدة البريطانية ستفيد بعض جوانب المشروع. وعلى وجه الخصوص، يمكن لمشروع مانهاتن أن يستفيد بشكل كافٍ من مساعدة جيمس تشادويك ، مكتشف النيوترون ، والعديد من العلماء البريطانيين الآخرين، بما يبرر المخاطرة بالكشف عن أسرار تصميم الأسلحة. ^{[ 29 ]} أراد بوش وكونانت وغروفز أن يناقش تشادويك وبيرلز تصميم القنبلة مع روبرت أوبنهايمر ، وكان كيلوغ لا يزال يرغب في الحصول على تعليقات بريطانية على تصميم محطة الانتشار الغازي. ^{[ 30 ]}

أثار تشرشل المسألة مع روزفلت في مؤتمر واشنطن بتاريخ 25 مايو 1943، ورأى تشرشل أن روزفلت قدّم له التطمينات التي كان يسعى إليها؛ لكن لم تكن هناك متابعة. اجتمع بوش وستيمسون وويليام بوندي مع تشرشل وشيرويل وأندرسون في مقر رئاسة الوزراء بلندن (10 داونينج ستريت) . لم يكن أي منهم على علم بأن روزفلت قد اتخذ قراره بالفعل، ^{[ 31 ]} إذ كتب إلى بوش في 20 يوليو 1943 موجّهاً إياه بـ"استئناف الحوار الكامل مع الحكومة البريطانية بشأن سبائك الأنابيب، بشكل شامل". ^{[ 32 ]}

كان ستيمسون، الذي أنهى لتوه سلسلة من المناقشات مع البريطانيين حول ضرورة غزو فرنسا ، مترددًا في الظهور بمظهر المعارض لهم في كل شيء، وتحدث بعبارات تصالحية عن ضرورة إقامة علاقات جيدة بين البلدين بعد الحرب. من جانبه، نفى تشرشل اهتمامه بالتطبيقات التجارية للتكنولوجيا النووية. ^{[ 31 ]} أوضح تشيرويل أن سبب قلق بريطانيا بشأن التعاون بعد الحرب لم يكن مخاوف تجارية، بل رغبةً منها في أن تمتلك بريطانيا أسلحة نووية بعد الحرب. ^{[ 33 ]} ثم صاغ أندرسون اتفاقية للتبادل الكامل، أعاد تشرشل صياغتها "بلغة أكثر فخامة". ^{[ 34 ]} وصلت أنباء قرار روزفلت إلى لندن في 27 يوليو، وأُرسل أندرسون إلى واشنطن ومعه مسودة الاتفاقية. ^{[ 35 ]} وقّع تشرشل وروزفلت ما عُرف لاحقًا باتفاقية كيبيك في مؤتمر كيبيك في 19 أغسطس 1943. ^{[ 35 ] [ 36 ]}

أنشأت اتفاقية كيبيك لجنة السياسة المشتركة لتنسيق جهود الولايات المتحدة والمملكة المتحدة وكندا. شغل ستيمسون وبوش وكونانت مناصب الأعضاء الأمريكيين في لجنة السياسة المشتركة، بينما شغل المشير السير جون ديل والعقيد جيه جيه ليويلين منصب العضوين البريطانيين، وكان سي دي هاو العضو الكندي. ^{[ 37 ]} عاد ليويلين إلى المملكة المتحدة في نهاية عام 1943، وحل محله في اللجنة السير رونالد إيان كامبل ، الذي بدوره حل محله السفير البريطاني لدى الولايات المتحدة، اللورد هاليفاكس ، في أوائل عام 1945. توفي ديل في واشنطن العاصمة في نوفمبر 1944، وحل محله المشير السير هنري ميتلاند ويلسون كرئيس لبعثة هيئة الأركان المشتركة البريطانية وعضو في لجنة السياسة المشتركة . ^{[ 38 ]}

حتى قبل توقيع اتفاقية كيبيك، كان آكرز قد أرسل برقية إلى لندن بتعليماتٍ إلى تشادويك، وبيرلز، وأوليفانت، وفرانسيس سيمون، بضرورة المغادرة فورًا إلى أمريكا الشمالية. وصلوا في 19 أغسطس، يوم توقيع الاتفاقية، متوقعين التحدث إلى علماء أمريكيين، لكنهم لم يتمكنوا من ذلك. مرّ أسبوعان قبل أن يعلم المسؤولون الأمريكيون بمضمون اتفاقية كيبيك. ^{[ 39 ]} خلال العامين التاليين، لم تجتمع لجنة السياسة المشتركة إلا ثماني مرات. ^{[ 38 ]}

عُقد الاجتماع الأول في 8 سبتمبر 1943، بعد ظهر اليوم التالي لاكتشاف ستيمسون أنه رئيس اللجنة. شكّل الاجتماع الأول لجنة فرعية فنية برئاسة اللواء فيلهلم د. ستاير . ^{[ 39 ]} ولأن الأمريكيين لم يرغبوا في وجود أكيرز في اللجنة الفرعية الفنية نظرًا لخلفيته في شركة ICI، رشّح ليويلين تشادويك، الذي كان يرغب أيضًا في أن يكون رئيسًا للبعثة البريطانية في مشروع مانهاتن. ^{[ 40 ]} وكان من بين الأعضاء الآخرين ريتشارد س. تولمان ، المستشار العلمي لغروفز، وسي جيه ماكنزي ، رئيس المجلس الوطني الكندي للبحوث . ^{[ 39 ]} واتُفق على أن اللجنة الفنية يمكنها اتخاذ القرارات دون استشارة لجنة السياسات المشتركة متى كان قرارها بالإجماع. ^{[ 41 ]} عقدت اللجنة الفرعية الفنية اجتماعها الأول في 10 سبتمبر، لكن المفاوضات استمرت لفترة طويلة. صادقت لجنة السياسات المشتركة على المقترحات في ديسمبر 1943، وبحلول ذلك الوقت كان العديد من العلماء البريطانيين قد بدأوا بالفعل العمل على مشروع مانهاتن في الولايات المتحدة. ^{[ 42 ] [ 43 ]}

بقيت مسألة التعاون بين مختبر المعادن التابع لمشروع مانهاتن في شيكاغو ومختبر مونتريال قائمة . في اجتماع لجنة السياسات المشتركة المنعقد في 17 فبراير 1944، ضغط تشادويك لتوفير الموارد اللازمة لبناء مفاعل نووي في الموقع المعروف الآن باسم مختبرات نهر تشوك . وافقت بريطانيا وكندا على تحمل تكلفة هذا المشروع، لكن كان على الولايات المتحدة توفير الماء الثقيل. في ذلك الوقت، كانت الولايات المتحدة تسيطر، بموجب عقد توريد، على موقع الإنتاج الرئيسي الوحيد في القارة، وهو موقع شركة التعدين والصهر الموحدة في تريل، كولومبيا البريطانية . ^{[ 44 ] [ 45 ]} ونظرًا لعدم ترجيح تأثير المشروع على الحرب، كان كونانت على وجه الخصوص مترددًا بشأن الاقتراح، لكن مفاعلات الماء الثقيل كانت محل اهتمام كبير. ^{[ 45 ]} كان غروفز على استعداد لدعم هذا الجهد وتوفير الماء الثقيل المطلوب، ولكن بشروط معينة. كان بإمكان مختبر مونتريال الوصول إلى بيانات من مفاعلات الأبحاث في أرجون ومفاعل الجرافيت X-10 في أوك ريدج، ولكن ليس من مفاعلات الإنتاج في موقع هانفورد ؛ كما لم يُمنح أي معلومات عن البلوتونيوم. وقد تمت الموافقة على هذا الترتيب رسميًا من قبل لجنة السياسات المشتركة في اجتماعها المنعقد في 19 سبتمبر 1944. ^{[ 46 ] [ 47 ]} وصل مفاعل ZEEP الكندي (مفاعل التجارب ذو الطاقة الصفرية) إلى حالة التشغيل الحرجة في 5 سبتمبر 1945. ^{[ 48 ]}

أيد تشادويك مشاركة بريطانيا في مشروع مانهاتن إلى أقصى حد، متخليًا عن أي أمل في مشروع بريطاني خلال الحرب. ^{[ 49 ]} وبدعم من تشرشل، سعى جاهدًا لضمان تلبية جميع طلبات المساعدة التي قدمها غروفز. ومع تباطؤ وتيرة البحث مع دخول الحرب مرحلتها الأخيرة، ظل الطلب على هؤلاء العلماء كبيرًا، ووقع على عاتق أندرسون وشيرويل والسير إدوارد أبلتون ، السكرتير الدائم لوزارة البحث العلمي والصناعي المسؤولة عن سبائك الأنابيب، مهمة إبعادهم عن مشاريع زمن الحرب التي كانوا منخرطين فيها باستمرار. ^{[ 50 ]}

مدّد اتفاق هايد بارك، المُبرم في سبتمبر 1944، التعاون التجاري والعسكري إلى فترة ما بعد الحرب. ^{[ 51 ] [ 52 ]} ونصّ اتفاق كيبيك على عدم استخدام الأسلحة النووية ضد أي دولة أخرى دون موافقة الطرفين. وفي 4 يوليو 1945، وافق ويلسون على أن يُسجّل استخدام الأسلحة النووية ضد اليابان كقرار صادر عن لجنة السياسة المشتركة. ^{[ 53 ] [ 54 ]}

حققت شركة Tube Alloys أعظم إنجازاتها في تقنية الانتشار الغازي، ^{[ 55 ]} وكان تشادويك يأمل في البداية أن يتم بناء المحطة التجريبية على الأقل في بريطانيا. ^{[ 56 ]} طُوّرت تقنية الانتشار الغازي على يد سيمون وثلاثة مغتربين، هم نيكولاس كورتي من المجر، وهينريش كون من ألمانيا، وهنري آرمز من الولايات المتحدة، في مختبر كلارندون عام 1940. ^{[ 57 ]} صُنعت النماذج الأولية لمعدات الانتشار الغازي، وهي عبارة عن نموذجين ثنائيي المراحل ونموذجين عشري المراحل، ^{[ 58 ]} من قِبل شركة Metropolitan-Vickers بتكلفة 150,000 جنيه إسترليني للوحدات الأربع. ^{[ 21 ]} أُضيفت لاحقًا آلتان أحاديتي المرحلة. أدت التأخيرات في التسليم إلى عدم بدء التجارب على الآلة أحادية المرحلة حتى يونيو 1943، وعلى الآلة ثنائية المرحلة حتى أغسطس 1943. تم تسليم الآلتين ذواتي العشر مراحل في أغسطس ونوفمبر 1943، ولكن بحلول ذلك الوقت، كان برنامج البحث الذي تم بناؤهما من أجله قد تجاوزته الأحداث. ^{[ 58 ]}

سمحت اتفاقية كيبيك لسيمون وبيرلز بالاجتماع مع ممثلين عن شركة كيلكس، التي كانت تتولى تصميم وبناء محطة الانتشار الغازي الأمريكية، وشركة يونيون كاربايد آند كاربون ، التي ستتولى تشغيلها، ومختبرات هارولد يوري للمواد البديلة للسبائك (SAM) في جامعة كولومبيا، مركز مشروع مانهاتن المكلف بالبحث والتطوير في هذه العملية. وقد كلّف فقدان التعاون لمدة عام مشروع مانهاتن خسائر فادحة. فقد كانت الشركات ملتزمة بجداول زمنية ضيقة، ولم يتمكن المهندسون من دمج المقترحات البريطانية التي كانت ستتطلب تغييرات جوهرية. كما لم يكن من الممكن بناء محطة ثانية. ومع ذلك، ظل الأمريكيون حريصين على المساعدة البريطانية، وطلب غروفز إرسال بعثة بريطانية لدعم مشروع الانتشار الغازي. وفي هذه الأثناء، تم إلحاق سيمون وبيرلز بشركة كيلكس. ^{[ 55 ]}

وصلت البعثة البريطانية، المؤلفة من آكرز وخمسة عشر خبيرًا بريطانيًا، في ديسمبر 1943. كان هذا وقتًا حرجًا، إذ وُوجهت مشاكل خطيرة مع حاجز نوريس-أدلر. وقد كان الكيميائي الأمريكي إدوارد أدلر ومصمم الديكور الداخلي البريطاني إدوارد نوريس رائدين في مجال حواجز الانتشار المصنوعة من مسحوق النيكل وشبكة النيكل المترسبة كهربائيًا في مختبرات SAM. وكان لا بد من اتخاذ قرار بشأن الاستمرار في استخدام هذا الحاجز أو التحول إلى حاجز مسحوق النيكل القائم على التكنولوجيا البريطانية التي طورتها شركة كيلكس. وحتى ذلك الحين، كان كلا الحاجزين قيد التطوير. كان لدى مختبر SAM 700 شخص يعملون على الانتشار الغازي، بينما كان لدى كيلكس حوالي 900 شخص. أجرى الخبراء البريطانيون مراجعة شاملة، واتفقوا على أن حاجز كيلكس متفوق، لكنهم رأوا أنه من غير المرجح أن يكون جاهزًا في الوقت المناسب. عارض المدير الفني لشركة كيلكس، بيرسيفال سي. كيث ، ^{[ 59 ]} هذا الرأي، بحجة أن شركته قادرة على تجهيزه وإنتاجه بشكل أسرع من حاجز نوريس-أدلر. استمع غروفز إلى الخبراء البريطانيين قبل أن يتبنى رسمياً حاجز كيلكس في 5 يناير 1944. ^{[ 60 ] [ 55 ]}

تولى جيش الولايات المتحدة مسؤولية توفير كميات كافية من النوع المناسب من مسحوق النيكل. ^{[ 60 ]} وفي هذا الصدد، قدم البريطانيون المساعدة. وكانت شركة موند نيكل في كلايداش بويلز هي الشركة الوحيدة التي تصنعه. وبحلول نهاية يونيو 1945، كانت قد زودت مشروع مانهاتن بـ 5000 طن (5100 طن متري) من مسحوق النيكل، دفعت ثمنها الحكومة البريطانية وقدمتها إلى الولايات المتحدة بموجب اتفاقية الإعارة والتأجير العكسية . ^{[ 55 ]} 

خطط الأمريكيون لتشغيل مصنع K-25 بكامل طاقته الإنتاجية بحلول يونيو أو يوليو 1945. ونظرًا لأن الخبراء البريطانيين استغرقوا عامين لتشغيل المراحل النموذجية، فقد اعتبروا هذا التوقع متفائلًا للغاية، ورأوا أنه من غير المرجح، ما لم تحدث معجزة، الوصول إلى هذه المرحلة قبل نهاية عام 1946. أثار هذا الرأي استياء نظرائهم الأمريكيين، وأضعف حماسهم للتعاون، فعادت البعثة البريطانية إلى المملكة المتحدة في يناير 1944. وبفضل تقرير البعثة البريطانية، تمكن تشادويك وأوليفانت من إقناع غروفز بتخفيض هدف تخصيب اليورانيوم في K-25؛ حيث سيتم تخصيب ناتج K-25 إلى درجة تخصيب الأسلحة من خلال إدخاله إلى محطة الكهرومغناطيسية. وعلى الرغم من توقعات البعثة البريطانية المتشائمة، بدأ K-25 بإنتاج اليورانيوم المخصب في يونيو 1945. ^{[ 55 ]}

بعد مغادرة بقية أعضاء البعثة، بقي بيرلز وكورتي وفوش في نيويورك، حيث عملوا مع كيلكس. وانضم إليهم هناك توني سكيرم وفرانك كيرتون ، اللذان وصلا في مارس 1944. عاد كورتي إلى إنجلترا في أبريل 1944، وكيرتون في سبتمبر. ^{[ 55 ]} انتقل بيرلز إلى مختبر لوس ألاموس في فبراير 1944؛ ولحقه سكيرم في يوليو، وفوش في أغسطس. ^{[ 61 ]}

في 26 مايو 1943، كتب أوليفانت إلى أبلتون ليخبره أنه كان يدرس مشكلة الفصل الكهرومغناطيسي للنظائر ، وأنه يعتقد أنه ابتكر طريقة أفضل من طريقة لورانس، طريقة من شأنها أن تُحسّن الكفاءة من خمسة إلى عشرة أضعاف، وتجعل استخدام العملية في بريطانيا أكثر جدوى. وقد راجع اقتراحه كلٌ من أكيرز، تشادويك، بيرلز، وسيمون، الذين أجمعوا على صحته. وبينما كان الرأي العلمي السائد في بريطانيا يُفضّل طريقة الانتشار الغازي، إلا أنه كان لا يزال من الممكن أن يكون الفصل الكهرومغناطيسي مفيدًا كمرحلة نهائية في عملية التخصيب، وذلك بأخذ اليورانيوم الذي سبق تخصيبه بنسبة 50% بالعملية الغازية، وتخصيبه إلى يورانيوم-235 نقي. وبناءً على ذلك، أُعفي أوليفانت من مشروع الرادار للعمل على شركة Tube Alloys، حيث أجرى تجارب على طريقته في جامعة برمنغهام. ^{[ 62 ] [ 63 ]}

التقى أوليفانت بجروفز وأوبنهايمر في واشنطن العاصمة في 18 سبتمبر 1943، وحاولا إقناعه بالانضمام إلى مختبر لوس ألاموس، لكن أوليفانت رأى أنه سيكون أكثر فائدةً في مساعدة لورانس في المشروع الكهرومغناطيسي. ^{[ 64 ]} وبناءً على ذلك، وجّهت اللجنة الفنية الفرعية أوليفانت وستة مساعدين بالذهاب إلى بيركلي، ثم الانتقال لاحقًا إلى لوس ألاموس. ^{[ 42 ]} وجد أوليفانت أن لديه هو ولورانس تصاميم مختلفة تمامًا، وأن التصميم الأمريكي قد توقف، ^{[ 65 ]} لكن لورانس، الذي كان قد أبدى رغبته في انضمام أوليفانت إليه في المشروع الكهرومغناطيسي منذ عام 1942، ^{[ 66 ]} كان متلهفًا لمساعدة أوليفانت. ^{[ 67 ]}

استعان أوليفانت بخدمات زميله الفيزيائي الأسترالي، هاري ماسي ، الذي كان يعمل لدى الأميرالية في مجال الألغام المغناطيسية ، إلى جانب جيمس ستايرز وستانلي ديوك، اللذين عملا معه على المغنطرون التجويفي . انطلقت هذه المجموعة الأولية إلى بيركلي على متن قاذفة قنابل من طراز بي-24 ليبراتور في نوفمبر 1943. ^{[ 64 ]} وجد أوليفانت أن بيركلي تعاني من نقص في المهارات الأساسية، لا سيما الفيزيائيين والكيميائيين والمهندسين. ^{[ 68 ]} أقنع السير ديفيد ريفيت ، رئيس مجلس البحوث العلمية والصناعية في أستراليا، بالسماح لإريك بورهوب بالعمل في المشروع. ^{[ 68 ] [ 69 ]} لُبّيت طلباته من الموظفين، وزاد عدد أفراد البعثة البريطانية في بيركلي إلى 35 فردًا، ^{[ 70 ]} اثنان منهم، روبن ويليامز وجورج بيج، كانا من نيوزيلندا. ^{[ 71 ] [ 72 ]}

شغل أعضاء البعثة البريطانية عدة مناصب رئيسية في مشروع الكهرومغناطيسية. أصبح أوليفانت نائبًا فعليًا للورانس ، وتولى إدارة مختبر بيركلي للإشعاع في غيابه. ^{[ 67 ]} لم ينافس حماسه لمشروع الكهرومغناطيسية سوى حماس لورانس، ^{[ 65 ]} وتجاوزت مشاركته المشكلات العلمية لتشمل مسائل سياسية مثل توسيع محطة الكهرومغناطيسية، ^{[ 67 ]} إلا أنه لم ينجح في ذلك. ^{[ 73 ] [ 74 ]} قدم الكيميائيون البريطانيون إسهامات مهمة، ولا سيما هاري إميليوس وفيليب باكستر ، وهو كيميائي كان مديرًا للأبحاث في شركة ICI، أُرسل إلى مشروع مانهاتن في مصانع كلينتون الهندسية في أوك ريدج، تينيسي ، عام 1944 استجابةً لطلب المساعدة في كيمياء اليورانيوم، وأصبح مساعدًا شخصيًا للمدير العام. ^{[ 67 ] [ 75 ]} لم يكن وضع أوليفانت كموظف في شركة ICI مصدر قلق لغروفز. مُنحت البعثة البريطانية حق الوصول الكامل إلى مشروع الكهرومغناطيسية، سواء في بيركلي أو في محطة الفصل الكهرومغناطيسي Y-12 في أوك ريدج. وبينما مكث بعض أفراد البعثة البريطانية في بيركلي أو أوك ريدج لبضعة أسابيع فقط، بقي معظمهم حتى نهاية الحرب. ^{[ 67 ]} عاد أوليفانت إلى بريطانيا في مارس 1945، ^{[ 65 ]} وخلفه ماسي كرئيس للبعثة البريطانية في بيركلي. ^{[ 76 ]}

عندما استؤنف التعاون في سبتمبر 1943، كشف غروفز وأوبنهايمر عن وجود مختبر لوس ألاموس لتشادويك وبيرلز وأوليفانت. أراد أوبنهايمر أن يتوجه الثلاثة إلى لوس ألاموس في أسرع وقت ممكن، ولكن تقرر أن يذهب أوليفانت إلى بيركلي للعمل على العملية الكهرومغناطيسية، وأن يذهب بيرلز إلى نيويورك للعمل على عملية الانتشار الغازي. ^{[ 77 ]} ثم أُسندت المهمة إلى تشادويك. كانت الفكرة الأصلية، التي فضلها غروفز، أن يعمل العلماء البريطانيون كمجموعة تحت إشراف تشادويك، الذي سيوزع عليهم العمل. سرعان ما تم التخلي عن هذه الفكرة لصالح دمج البعثة البريطانية بالكامل في المختبر. عملوا في معظم أقسامه، باستثناء قسمي كيمياء البلوتونيوم وعلم المعادن. ^{[ 78 ]}

كان أوتو فريش وإرنست تيتيرتون وزوجته بيغي أول الواصلين إلى لوس ألاموس في 13 ديسمبر 1943. في لوس ألاموس، واصل فريش عمله على دراسات الكتلة الحرجة، والتي طوّر تيتيرتون من أجلها دوائر إلكترونية لمولدات الجهد العالي، ومولدات الأشعة السينية، والمؤقتات، ودوائر الإطلاق. ^{[ 61 ]} كانت بيغي تيتيرتون، وهي مساعدة مختبرية متخصصة في الفيزياء وعلم المعادن، من بين النساء القلائل اللواتي عملن في لوس ألاموس في دور تقني. ^{[ 79 ]} وصل تشادويك في 12 يناير 1944، ^{[ 61 ]} لكنه لم يمكث سوى بضعة أشهر قبل أن يعود إلى واشنطن العاصمة. ^{[ 80 ]}

عندما عيّن أوبنهايمر هانز بيث رئيسًا لقسم النظرية (T) المرموق في المختبر، أغضب ذلك إدوارد تيلر ، الذي مُنح فريقه الخاص، وكُلِّف بالتحقيق في قنبلة تيلر "الخارقة" ، ثم نُقل لاحقًا إلى قسم F التابع لإنريكو فيرمي . بعد ذلك، كتب أوبنهايمر إلى غروفز يطلب إرسال بيرلز ليحل محل تيلر في قسم النظرية. ^{[ 81 ]} وصل بيرلز من نيويورك في 8 فبراير 1944، ^{[ 61 ]} وخلف تشادويك لاحقًا في رئاسة البعثة البريطانية في لوس ألاموس. ^{[ 80 ]} عمل إيغون بريتشر في فريق تيلر المعني بالقنبلة الخارقة، وكذلك فعل أنتوني فرينش ، الذي ذكر لاحقًا أنه "لم يكن لي أي علاقة بالقنبلة الانشطارية منذ وصولي إلى لوس ألاموس". ^{[ 82 ]} أصبح أربعة أعضاء من البعثة البريطانية قادة مجموعات: بريتشر (التجارب الفائقة)، وفريش (التجميعات الحرجة والمواصفات النووية)، وبيرلز (ديناميكا الموائع الانفجارية)، وجورج بلاكزيك (الأسلحة المركبة). ^{[ 83 ]}

وصل نيلز بور وابنه آجي ، الفيزيائي الذي عمل مساعدًا لوالده، في 30 ديسمبر في أولى زياراتهما العديدة كمستشار. كان بور وعائلته قد فروا من الدنمارك المحتلة إلى السويد. نقلته قاذفة من طراز دي هافيلاند موسكيتو إلى إنجلترا حيث انضم إلى شركة تيوب ألويز. في أمريكا، تمكن من زيارة أوك ريدج ولوس ألاموس، ^{[ 84 ]} حيث التقى بالعديد من طلابه السابقين. لعب بور دور الناقد والميسر والقدوة للعلماء الشباب. وصل في وقت حرج، وأُجريت العديد من الدراسات والتجارب على الانشطار النووي بتحريض منه. لعب دورًا هامًا في تطوير جهاز كبس اليورانيوم ، وفي تصميم واعتماد بادئ النيوترونات المعدل . عزز وجوده الروح المعنوية، وساعد في تحسين إدارة المختبر لتقوية العلاقات مع الجيش. ^{[ 85 ]}

كان علماء الفيزياء النووية على دراية بالانشطار النووي، لكنهم لم يكونوا على دراية بديناميكا الموائع للانفجارات التقليدية. ونتيجة لذلك، انضم عالمان إلى الفريق وقدّما إسهاماتٍ جليلة في هذا المجال من الفيزياء. أولهما جيمس تاك ، الذي تخصص في الشحنات المشكّلة المستخدمة في الأسلحة المضادة للدبابات لاختراق الدروع . وفيما يتعلق بقنبلة البلوتونيوم، كان العلماء في لوس ألاموس يحاولون حلّ مشكلة الانفجار الداخلي . ^{[ 86 ]} أُرسل تاك إلى لوس ألاموس في أبريل 1944، واستخدم مفهومًا جذريًا للعدسة المتفجرة، والذي طُبّق لاحقًا. كما صمّم تاك جهاز "أورشين" لبدء تفجير القنبلة، بالتعاون الوثيق مع سيث نيدرمير . كان هذا العمل حاسمًا لنجاح القنبلة الذرية البلوتونيومية : فقد صرّح العالم الإيطالي الأمريكي برونو روسي لاحقًا بأنه لولا عمل تاك، لما انفجرت القنبلة البلوتونيومية في أغسطس 1945. ^{[ 87 ]} أما الآخر فكان السير جيفري تايلور ، وهو مستشار مهم وصل بعد شهر للعمل على هذه المسألة أيضًا. كان وجود تايلور مرغوبًا فيه بشدة في لوس ألاموس، لدرجة أن تشادويك أبلغ لندن بأنه "سيكون أي شيء أقل من الاختطاف مبررًا". ^{[ 88 ]} أُرسل تايلور، وقدّم رؤى بالغة الأهمية حول عدم استقرار رايلي-تايلور . ^{[ 80 ]} كما دفعت الحاجة الماسة إلى علماء لديهم فهم للمتفجرات تشادويك إلى الحصول على إطلاق سراح ويليام بيني من الأميرالية، وويليام مارلي من مختبر أبحاث الطرق . ^{[ 89 ]} عمل بيرلز وفوش على ديناميكيات العدسات المتفجرة . ^{[ 90 ]} اعتبر بيث فوكس "واحدًا من أكثر الرجال قيمة في قسمي" و"واحدًا من أفضل الفيزيائيين النظريين الذين كان لدينا". ^{[ 91 ]}

عمل ويليام بيني على تطوير وسائل لتقييم آثار الانفجار النووي، وكتب بحثًا حول الارتفاع الأمثل لتفجير القنابل لتحقيق أقصى قدر من الفعالية في الهجمات على ألمانيا واليابان. ^{[ 92 ]} كما شغل منصب عضو في لجنة تحديد الأهداف التي شكلها غروفز لاختيار المدن اليابانية للقصف الذري، ^{[ 93 ]} وعمل مستشارًا خاصًا في تينيان ضمن مشروع ألبرتا . ^{[ 94 ]} وإلى جانب قائد المجموعة ليونارد تشيشاير ، الذي أرسله ويلسون كممثل بريطاني، شاهد قصف ناغازاكي من طائرة المراقبة "بيغ ستينك" . ^{[ 95 ]} كما شارك في البعثة العلمية لمشروع مانهاتن بعد الحرب إلى هيروشيما وناغازاكي لتقييم حجم الأضرار الناجمة عن القنابل. ^{[ 96 ]}

أعلنت بيث ما يلي:

كان تعاون البعثة البريطانية ضروريًا للغاية لعمل القسم النظري لمشروع لوس ألاموس خلال الحرب... من الصعب جدًا التكهن بما كان سيحدث في ظل ظروف مختلفة. مع ذلك، على الأقل، لكان عمل القسم النظري أكثر صعوبة وأقل فعالية بكثير لولا أعضاء البعثة البريطانية، وليس من المستبعد أن يكون سلاحنا النهائي أقل كفاءة بشكل ملحوظ في هذه الحالة. ^{[ 97 ]}

ابتداءً من ديسمبر 1945، بدأ أعضاء البعثة البريطانية بالعودة إلى ديارهم. غادر بيرلز في يناير 1946. وبناءً على طلب نوريس برادبري ، الذي حلّ محل أوبنهايمر كمدير للمختبر، بقي فوكس حتى 15 يونيو 1946. شارك ثمانية علماء بريطانيين، ثلاثة من لوس ألاموس وخمسة من المملكة المتحدة، في عملية كروسرودز ، وهي التجارب النووية التي أُجريت في بيكيني أتول في المحيط الهادئ. مع صدور قانون الطاقة الذرية لعام 1946 ، المعروف باسم قانون ماكماهون، كان على جميع موظفي الحكومة البريطانية المغادرة. مُنح تيتيرتون استثناءً خاصًا، وبقي حتى 12 أبريل 1947. انتهت البعثة البريطانية بمغادرته. ^{[ 98 ]} بقي كارسون مارك، لكونه موظفًا في الحكومة الكندية. ^{[ 99 ]} بقي في لوس ألاموس، وأصبح رئيسًا لقسمها النظري في عام 1947، وهو المنصب الذي شغله حتى تقاعده في عام 1973. ^{[ 100 ]} حصل على الجنسية الأمريكية في الخمسينيات. ^{[ 101 ]}

اقترحت لجنة السياسات المشتركة إنشاء صندوق التنمية المشترك في 17 فبراير 1944. ووقع تشرشل وروزفلت على إعلان التأسيس في 13 يونيو 1944. ^{[ 102 ]} وتمت الموافقة على أعضاء مجلس الأمناء في اجتماع لجنة السياسات المشتركة في 19 سبتمبر 1944. وكان من بين أعضاء مجلس الأمناء من الولايات المتحدة: غروفز، الذي انتُخب رئيسًا، والجيولوجي تشارلز ك. ليث ، وجورج ل. هاريسون . أما أعضاء مجلس الأمناء من بريطانيا فكانوا السير تشارلز هامبرو ، رئيس بعثة المواد الخام البريطانية في واشنطن العاصمة، وفرانك لي من وزارة الخزانة . ومثّل كندا جورج س. بيتمان، نائب الوزير وعضو مجلس الموارد الكندية المشتركة. وكان لكل حكومة من الحكومات الثلاث موظفوها المختصون بموارد المواد الخام، وكان صندوق التنمية المشترك وسيلة لتنسيق جهودهم. ^{[ 103 ] [ 104 ]}

كان دور صندوق التنمية المشتركة شراء أو السيطرة على الموارد المعدنية اللازمة لمشروع مانهاتن، وتجنب المنافسة بين الأطراف الثلاثة. لم تكن بريطانيا بحاجة ماسة لخامات اليورانيوم طوال فترة الحرب، لكنها كانت حريصة على تأمين إمدادات كافية لبرنامجها الخاص بالأسلحة النووية عند انتهائها. وكان من المقرر أن يأتي نصف التمويل من الولايات المتحدة والنصف الآخر من بريطانيا وكندا.  حُوِّل المبلغ الأولي البالغ 12.5 مليون دولار إلى غروفز من حساب في مكتب وزير الخزانة الأمريكي هنري مورغنثاو الابن ، وهو حساب لم يخضع للتدقيق والرقابة المحاسبية المعتادة. وبحلول الوقت الذي استقال فيه غروفز من الصندوق في نهاية عام 1947، كان قد أودع 37.5  مليون دولار في حساب كان يُديره في بنك ترست . ثم جرى صرف المدفوعات من هذا الحساب. ^{[ 105 ]}

قادت بريطانيا المفاوضات لإعادة فتح منجم شينكولوبوي في الكونغو البلجيكية ، أغنى مصدر لخام اليورانيوم في العالم، والذي كان قد غُمر بالمياه وأُغلق، حيث كانت 30% من أسهم شركة "يونيون مينيير دو هوت كاتانغا" ، المالكة للمنجم، تحت سيطرة جهات بريطانية. وفي مايو 1944، أبرم السير جون أندرسون والسفير جون وينانت اتفاقًا مع إدغار سينجير ، مدير "يونيون مينيير"، والحكومة البلجيكية لإعادة فتح المنجم وشراء 1720 طنًا طويلًا (1750 طنًا متريًا) من الخام بسعر 1.45 دولارًا للرطل. ^{[ 106 ]} كما تفاوض صندوق التنمية المشترك على صفقات مع شركات سويدية لشراء الخام من هناك. في أغسطس 1943، تواصل أوليفانت مع المفوض السامي الأسترالي في لندن ، السير ستانلي بروس ، بشأن إمدادات اليورانيوم من أستراليا، وقدّم أندرسون طلبًا مباشرًا إلى رئيس وزراء أستراليا ، جون كورتين ، خلال زيارته لبريطانيا في مايو 1944، لبدء التنقيب عن المعادن في أستراليا في المواقع التي يُعتقد بوجود رواسب يورانيوم فيها. ^{[ 107 ]} بالإضافة إلى اليورانيوم، أمّن صندوق التنمية المشترك إمدادات من الثوريوم من البرازيل وجزر الهند الشرقية الهولندية والسويد والبرتغال. ^{[ 108 ] [ 109 ]} في ذلك الوقت، كان يُعتقد أن اليورانيوم معدن نادر، وكان يُنظر إلى الثوريوم، الأكثر وفرة، كبديل محتمل، حيث يمكن تشعيعه لإنتاج اليورانيوم-233 ، وهو نظير آخر لليورانيوم مناسب لصنع القنابل الذرية. ^{[ 110 ] [ 111 ]} 

في ديسمبر 1943، أرسل غروفز روبرت ر. فورمان إلى بريطانيا لإنشاء مكتب اتصال في لندن لمشروع مانهاتن، بهدف تنسيق المعلومات الاستخباراتية العلمية مع الحكومة البريطانية. ^{[ 112 ]} اختار غروفز رئيس الأنشطة الأمنية في منطقة مانهاتن، الكابتن هوراس ك. كالفيرت، لرئاسة مكتب الاتصال في لندن بصفة مساعد الملحق العسكري. عمل كالفيرت بالتعاون مع المقدم إريك ويلش ، رئيس القسم النرويجي في جهاز الاستخبارات البريطاني MI6 ، ومايكل بيرين من شركة تيوب ألويز. ^{[ 113 ]} في نوفمبر 1944، شكّل غروفز وأندرسون لجنة استخبارات أنجلو-أمريكية، ضمت بيرين، وويلش، وكالفيرت، وفورمان، و ر. ف. جونز . ^{[ 114 ]}

بناءً على إلحاح غروفز وفورمان، أُنشئت بعثة ألسوس في 4 أبريل 1944 بقيادة المقدم بوريس باش لجمع المعلومات الاستخباراتية الميدانية المتعلقة بمشروع الطاقة النووية الألماني. ^{[ 115 ] [ 116 ] [ 117 ]} وقد فكّر البريطانيون الأكثر خبرة في إنشاء بعثة منافسة، لكنهم وافقوا في النهاية على المشاركة في بعثة ألسوس كشريك ثانوي. ^{[ 118 ] [ 119 ]} في يونيو 1945، أفاد ويلش بأن علماء الفيزياء النووية الألمان الذين أسرتهم بعثة ألسوس كانوا مُعرّضين لخطر الإعدام على يد الأمريكيين، لانتمائهم إلى المجمع الصناعي العسكري النازي الذي استغل وقتل ضحايا معسكرات الاعتقال . ولذلك، رتّب جونز لنقلهم إلى فارم هول ، وهو منزل ريفي في هنتنغدونشاير كان يُستخدم للتدريب من قِبل جهاز الاستخبارات البريطاني MI6 وهيئة العمليات الخاصة (SOE). وتمّ زرع أجهزة تنصت في المنزل، وسُجّلت محادثات العلماء. ^{[ 120 ]}